ŠVIESOS DISPERSIJA. KŪNŲ SPALVOS Deimantė Garalytė IV gimn. kl. Nomeda Kruopytė IV gimn. kl. Fizikos mokytoja: Genovaitė Meinorienė Mažeikių Gabijos gimnazija Konkursas "Fizikos bandymai aplink mus 2017"

TURINYS Šviesos dispersija Istorija Niutono bandymas Uždaviniai Šviesos spektras Bangų ilgis, dažnis ir greitis Spektro spalvos ir rūšys Vaivorykštė Uždaviniai Šaltiniai

Šviesos dispersija Šviesos dispersija- tai baltos šviesos skaidymas į spektrą. Dispersija rodo, kad medžiagos lūžio rodiklis priklauso nuo ja sklindančios bangos ilgio (dažnio).

Istorija Šviesos dispersiją išrado ir pirmasis tyrinėjo garsus matematikas, astronomas, filosofas Izaokas Niutonas (1643-1727m.)

Niutono bandymas Siauras baltas šviesos spindulių pluoštas, kritęs į stiklinės prizmės briauną, lūžta link prizmės pagrindo. Prizmė pagaminta iš stiklo, kiekviena skirtingo dažnio banga dėl skirtingo lūžio rodiklio lūžta skirtingu kampu. Dėl šios priežasties skirtingos spalvos keliauja skirtingais kampais, taip iš baltos šviesos spindulių pluošto atsiskiria jį sudarantys skirtingų spalvų pluošteliai. Praeidami prizmės briauną skirtingų spindulių šviesos spinduliai dar kartą lūžta link prizmės pagrindo. Tokiu būdu kitoje prizmės pusėje skirtingais kampais keliaus skirtingos spalvos.

Šviesos spektras ir spalvos Šviesos spektras – tai spalvota juosta, kuri susidaro baltai šviesai perėjus prizmę. Spektro spalvos: raudona, oranžinė, geltona, žalia, žydra, mėlyna ir violetinė.

Spalvų dažnis, ilgis ir greitis Raudonos spalvos dažnis- mažiausias, o violetinės - didžiausias. Bangų ilgis. Raudonos ilgiausios, violetinės- trumpiausios. Bangų greitis. Radonos-greičiausios, violetinės- lėčiausios.

Kūnų spalvos Spalva- daiktų savybė, suvokiama, kaip regėjimo pojūtis. Spalva priklauso: nuo kūno paviršiaus, šviesos šaltinio optinių savybių, aplinkos, kuria sklinda. Kokiomis spalvomis mes matome kūnus?

Juoda spalva Juoda spalva fizikoje yra bet kokios šviesos nebuvimas: kūnas, neatspindintis matomos šviesos, yra juodas. Kūnas, neatspindintis jokio elektromagnetinio spinduliavimo iš anksto apibrėžtame diapazone, vadinamas absoliučiai juodu kūnu. Juoda spalva sugeria visas kitas spalvas.

Balta spalva Balta spalva – spalva, ryški šviesa, sudaryta iš visų spektro spalvų. Ji atspindi visų spalvų spindulius. Balta spalva techniškai bespalvė, ji neturi jokio atspalvio.

Kodėl žolė žalia? Žolė yra žalia, nes ji atspindi tik žalius spindulius, o visus kitus sugeria. Neskaidrūs kūnai yra tokios spalvos, kokios spalvos spindulius jie atspindi.

Spektro rūšys Spektro rūšys. Šviesos spektrai skirstomi į: Sugerties Spinduliavimo : absorbcijos, ištisinį, linijinį, juostinį.

Sugerties spektras Sugerties spektras. Medžiagos gali ne tik skleisti spindulius, bet ir juos sugerti. Karštos medžiagos skleidžiamus spindulius leidžiant pro mažai įkaitintas dujas, ištisinio spektro fone atsiranda tai mežiagai būdingos tamsios spalvos. Tai sugerties spektro linijos.

Ištisinis, juostinis linijinis spektrai Linijinis. Sudaro atskiros siauros spalvotos linijos, kurias vienas nuo kitų skiria pačios tamsios juostos. Tai atominių dujų leidžiamųjų spindulių spektras. Juostinis. Tai molekulinių dujų skleidžiamų spindulių spektras. Dažniausiai jis gaunamas liepsnoje švytint garams ar išlydžio metu švytint dujoms. Juostinį spektrą sudaro atskiros spalvotos juostos, perskirtos tamsių tarpų.

Ištisinis. Kietųjų kūnų, skysčių ir pakankamai tankių dujų spektras Ištisinis. Kietųjų kūnų, skysčių ir pakankamai tankių dujų spektras.Jis susidaro leidžiant saulės šviesą per trikampę prizmę.Būdingas tolygus perėjimas nuo vieno dažnio bangos prie kitų.

Ištisinis, juostinis linijinis spektrai

Vaivorykštė Vaivorykštė- vienas iš žinomiausių dispersijos pavydžių. Vaivorykštę sudaro raudona, oranžinė, geltona, žalia, žydra, mėlyna ir violetinės spalvos.

Vaivorykštės susidarymas Vaivorykštė atsiranda dėl Saulės šviesos dispesijos, kai spinduliai lūžta pereidami pro lašus, kurie yra beveik sferos formos. Balta šviesa yra suskaidoma (vandens lašelių) i jos sudedamąsias dalis.

UŽDAVINIAI

Pagrindinės formulės n= 𝑐 𝑣 λ= 𝑐 ν T= 1 ν λ=𝑐𝑇 n-šviesos lūžio rodiklis c-šviesos greitis vakuume v-šviesos greitis aplinkoje λ-bangos ilgis ν-dažnis T-periodas

Visų ilgių elektromagnetinės bangos taip pat ir šviesos bangos sklinda vakuume vienodu greičiu c. Vadinasi, kiekvieną elektromagnetinių virpesių dažnį vakuume atitinka tam tikras bangos ilgis. Vakuume skirtingo dažnio dažnio šviesos bangos sklinda drauge tuo pačiu greičiu c ( c=3∗ 10 8 m/s). Patekusios į kurią nors medžiaginę aplinką, jos pradeda sklisti skirtingais greičiais, todėl skirtingai lūžta ir sklinda skirtingomis kryptimis.

Nr.1 Vandens lūžio rodiklis lygus 1,33. Kokiu greičiu šviesa sklinda vandenyje? (Ats: 2,25*108m/s.) Rasti: v (vandenyje). Žinoma: n (1,33), c (3∗ 10 8 m/s).

Sprendimas Nr. 1 Taikome formulę n= 𝑐 𝑣 iš čia išsireiškiame greitį v v= 3∗ 10 8 m/s 1,33 =2,25∗108m/s Ats: 2,25*108m/s.

Nr2. Geltonos šviesos bangos ilgis vakuume 0,589µm. Apskaičiuokite jos virpesių dažnį. (Ats: 5,1∗ 10 14 Hz). Rasti: ν Duota: λ (0,589µm) c(3∗ 10 8 m/s).

Sprendimas Nr.2 Taikome formulę λ= 𝑐 ν iš čia išsireiškiame dažnį ν ν = 𝑐 λ ν = 3∗ 10 8 m/s 0,589∗ 10 −6 𝑚 = 5,1∗ 10 14 Hz Ats: 5,1∗ 10 14 Hz.

Į žalio stiklo butelį pripilta raudono skysčio Į žalio stiklo butelį pripilta raudono skysčio. Kokios spalvos atrodys skystis? žalios c) mėlynos raudonos d) juodos

Skystis atrodys juodos spalvos. Atsakymas d)

Kurios spalvos šviesa, pereidama iš oro į stiklą, labiausiai lūžta? raudona mėlyna c) violetinė d) žalia

Labiausiai lūžta violetinė spalva. Atsakymas c)

Kokie šviesos šaltiniai  - mėlyni, žali, ar raudoni - sunkiau pastebimi , žiūrint iš didelio aukščio? c) mėlyni d) visi sunkiai pastebimi

Sunkiau pastebimi mėlyni šaltiniai. Atsakymas c)

Ar skiriasi šviesos greitis vandenyje ir stikle, kurių lūžio rodikliai 1,33 ir 1,5? šviesos greitis mažesnis 1,13 karto švieos greitis didesnis 1,13 karto c) švieos greitis priklauso nuo krintančios šviesos spalvos d) šviesos greitis abiem atvejais lygus m/s

Šviesos greitis didesnis 1,13 karto. Atsakymas b)

ŠALTINIAI http://fotonas.su.lt/new/ https://lt.wikipedia.org/wiki/Vikipedija http://mokslasplius.lt/eksperimentai/sviesos-dispersija http://mokiniutaryba.lt/fizika/dispersija.html